Reverse engineering usa ka home router nga adunay binwalk. Nagsalig ka ba sa software sa imong router?

Reverse engineering usa ka home router nga adunay binwalk. Nagsalig ka ba sa software sa imong router?

Pipila ka adlaw ang milabay, nakahukom ko nga i-reverse engineer ang firmware sa akong router gamit ang binwalk.

Gipalit nako ang akong kaugalingon TP-Link Archer C7 home router. Dili ang pinakamaayo nga router, apan igo na alang sa akong mga panginahanglan.

Matag higayon nga mopalit ko og bag-ong router, mag-install ko OpenWRT. Para unsa? Ingon sa usa ka lagda, ang mga tiggama dili kaayo magpakabana mahitungod sa pagsuporta sa ilang mga routers ug sa paglabay sa panahon ang software mahimong karaan na, ang mga kahuyang makita, ug uban pa, sa kinatibuk-an, nakuha nimo ang ideya. Busa, mas gusto nako ang OpenWRT firmware, nga gisuportahan pag-ayo sa open-source nga komunidad.

Sa pag-download sa OpenWRT, ako usab gi-download ang pinakabag-o nga imahe sa firmware ubos sa akong bag-ong Archer C7 gikan sa opisyal nga website ug nakahukom sa pag-analisar niini. Puro lingaw ug estorya bahin sa binwalk.

Unsa ang binwalk?

Binwalk kay usa ka open source tool para sa pagtuki, reverse engineering ug firmware image extraction.

Gihimo kaniadtong 2010 ni Craig Heffner, ang binwalk mahimong mag-scan sa mga imahe sa firmware ug makit-an ang mga file, mailhan ug makuha ang mga imahe sa file system, executable code, compressed archive, bootloader ug kernel, mga format sa file sama sa JPEG ug PDF, ug daghan pa.

Mahimo nimong gamiton ang binwalk aron i-reverse engineer ang firmware aron masabtan kung giunsa kini molihok. Pangitaa ang binary file alang sa mga kahuyangan, pagkuha sa mga file, ug pangitaa ang mga backdoors o digital nga mga sertipiko. Makapangita ka usab opcodes alang sa usa ka hugpong sa lainlaing mga CPU.

Mahimo nimong makuha ang mga imahe sa filesystem aron pangitaon ang piho nga mga file sa password (passwd, anino, ug uban pa) ug pagsulay sa pagguba sa mga hash sa password. Mahimo nimong buhaton ang binary parsing tali sa duha o daghan pa nga mga file. Mahimo nimong ipahigayon ang pagtuki sa entropy sa datos aron makit-an ang compressed data o gi-encode nga mga yawe sa pag-encrypt. Kining tanan nga walay panginahanglan sa pag-access sa source code.

Sa kinatibuk-an, ang tanan nga imong gikinahanglan naa didto :)

Giunsa pagtrabaho ang binwalk?

Ang panguna nga bahin sa binwalk mao ang pag-scan sa pirma niini. Mahimong ma-scan sa Binwalk ang imahe sa firmware aron pangitaon ang lainlaing mga tipo sa file ug sistema sa file.

Nahibal-an ba nimo ang command line utility file?

file /bin/bash
/bin/bash: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=12f73d7a8e226c663034529c8dd20efec22dde54, stripped

team filemotan-aw sa file header ug mangita og pirma (magic number) aron matino ang tipo sa file. Pananglitan, kung ang file nagsugod sa han-ay sa mga byte 0x89 0x50 0x4E 0x47 0x0D 0x0A 0x1A 0x0A, nahibal-an nga kini usa ka PNG file. Sa Wikipedia Adunay usa ka lista sa kasagaran nga mga pirma sa file.

Ang Binwalk nagtrabaho sa samang paagi. Apan imbis nga mangita alang sa mga pirma lamang sa sinugdanan sa file, ang binwalk mag-scan sa tibuok file. Dugang pa, ang binwalk mahimong makuha ang mga file nga makita sa imahe.

Mga himan file ΠΈ binwalk gamita ang librarya libmagic aron mahibal-an ang mga pirma sa file. Apan binwalk Dugang pa nga nagsuporta sa usa ka lista sa naandan nga magic signatures aron pangitaon ang mga compressed/zip files, firmware header, Linux kernels, bootloader, filesystems ug uban pa.

Maglingaw-lingaw ta?

Pag-instalar sa Binwalk

Gisuportahan ang Binwalk sa daghang mga platform lakip ang Linux, OSX, FreeBSD ug Windows.

Aron ma-install ang pinakabag-o nga bersyon sa binwalk mahimo nimo download source code ug mosunod instruksyon sa pag-instalar o dali nga giya, anaa sa website sa proyekto.

Ang Binwalk adunay daghang lainlaing mga parameter:

$ binwalk

Binwalk v2.2.0
Craig Heffner, ReFirmLabs
https://github.com/ReFirmLabs/binwalk

Usage: binwalk [OPTIONS] [FILE1] [FILE2] [FILE3] ...

Signature Scan Options:
    -B, --signature              Scan target file(s) for common file signatures
    -R, --raw=<str>              Scan target file(s) for the specified sequence of bytes
    -A, --opcodes                Scan target file(s) for common executable opcode signatures
    -m, --magic=<file>           Specify a custom magic file to use
    -b, --dumb                   Disable smart signature keywords
    -I, --invalid                Show results marked as invalid
    -x, --exclude=<str>          Exclude results that match <str>
    -y, --include=<str>          Only show results that match <str>

Extraction Options:
    -e, --extract                Automatically extract known file types
    -D, --dd=<type:ext:cmd>      Extract <type> signatures, give the files an extension of <ext>, and execute <cmd>
    -M, --matryoshka             Recursively scan extracted files
    -d, --depth=<int>            Limit matryoshka recursion depth (default: 8 levels deep)
    -C, --directory=<str>        Extract files/folders to a custom directory (default: current working directory)
    -j, --size=<int>             Limit the size of each extracted file
    -n, --count=<int>            Limit the number of extracted files
    -r, --rm                     Delete carved files after extraction
    -z, --carve                  Carve data from files, but don't execute extraction utilities
    -V, --subdirs                Extract into sub-directories named by the offset

Entropy Options:
    -E, --entropy                Calculate file entropy
    -F, --fast                   Use faster, but less detailed, entropy analysis
    -J, --save                   Save plot as a PNG
    -Q, --nlegend                Omit the legend from the entropy plot graph
    -N, --nplot                  Do not generate an entropy plot graph
    -H, --high=<float>           Set the rising edge entropy trigger threshold (default: 0.95)
    -L, --low=<float>            Set the falling edge entropy trigger threshold (default: 0.85)

Binary Diffing Options:
    -W, --hexdump                Perform a hexdump / diff of a file or files
    -G, --green                  Only show lines containing bytes that are the same among all files
    -i, --red                    Only show lines containing bytes that are different among all files
    -U, --blue                   Only show lines containing bytes that are different among some files
    -u, --similar                Only display lines that are the same between all files
    -w, --terse                  Diff all files, but only display a hex dump of the first file

Raw Compression Options:
    -X, --deflate                Scan for raw deflate compression streams
    -Z, --lzma                   Scan for raw LZMA compression streams
    -P, --partial                Perform a superficial, but faster, scan
    -S, --stop                   Stop after the first result

General Options:
    -l, --length=<int>           Number of bytes to scan
    -o, --offset=<int>           Start scan at this file offset
    -O, --base=<int>             Add a base address to all printed offsets
    -K, --block=<int>            Set file block size
    -g, --swap=<int>             Reverse every n bytes before scanning
    -f, --log=<file>             Log results to file
    -c, --csv                    Log results to file in CSV format
    -t, --term                   Format output to fit the terminal window
    -q, --quiet                  Suppress output to stdout
    -v, --verbose                Enable verbose output
    -h, --help                   Show help output
    -a, --finclude=<str>         Only scan files whose names match this regex
    -p, --fexclude=<str>         Do not scan files whose names match this regex
    -s, --status=<int>           Enable the status server on the specified port

Pag-scan sa hulagway

Magsugod kita pinaagi sa pagpangita sa mga pirma sa file sa sulod sa imahe (larawan gikan sa site TP-Link).

Ang pagpadagan sa binwalk nga adunay --signature parameter:

$ binwalk --signature --term archer-c7.bin

DECIMAL       HEXADECIMAL     DESCRIPTION
------------------------------------------------------------------------------------------
21876         0x5574          U-Boot version string, "U-Boot 1.1.4-g4480d5f9-dirty (May
                              20 2019 - 18:45:16)"
21940         0x55B4          CRC32 polynomial table, big endian
23232         0x5AC0          uImage header, header size: 64 bytes, header CRC:
                              0x386C2BD5, created: 2019-05-20 10:45:17, image size:
                              41162 bytes, Data Address: 0x80010000, Entry Point:
                              0x80010000, data CRC: 0xC9CD1E38, OS: Linux, CPU: MIPS,
                              image type: Firmware Image, compression type: lzma, image
                              name: "u-boot image"
23296         0x5B00          LZMA compressed data, properties: 0x5D, dictionary size:
                              8388608 bytes, uncompressed size: 97476 bytes
64968         0xFDC8          XML document, version: "1.0"
78448         0x13270         uImage header, header size: 64 bytes, header CRC:
                              0x78A267FF, created: 2019-07-26 07:46:14, image size:
                              1088500 bytes, Data Address: 0x80060000, Entry Point:
                              0x80060000, data CRC: 0xBB9D4F94, OS: Linux, CPU: MIPS,
                              image type: Multi-File Image, compression type: lzma,
                              image name: "MIPS OpenWrt Linux-3.3.8"
78520         0x132B8         LZMA compressed data, properties: 0x6D, dictionary size:
                              8388608 bytes, uncompressed size: 3164228 bytes
1167013       0x11CEA5        Squashfs filesystem, little endian, version 4.0,
                              compression:xz, size: 14388306 bytes, 2541 inodes,
                              blocksize: 65536 bytes, created: 2019-07-26 07:51:38
15555328      0xED5B00        gzip compressed data, from Unix, last modified: 2019-07-26
                              07:51:41

Karon kami adunay daghang kasayuran bahin sa kini nga imahe.

Mga gamit sa imahe submarino ingon usa ka bootloader (header sa imahe sa 0x5AC0 ug usa ka compressed bootloader nga imahe sa 0x5B00). Base sa uImage header sa 0x13270, nahibal-an namon nga ang arkitektura sa processor mao ang MIPS ug ang Linux kernel kay bersyon 3.3.8. Ug base sa hulagway nga makita sa adres 0x11CEA5, makita nato kana rootfs usa ka file system squashfs.

Atong kuhaon karon ang bootloader (U-Boot) gamit ang command dd:

$ dd if=archer-c7.bin of=u-boot.bin.lzma bs=1 skip=23296 count=41162
41162+0 records in
41162+0 records out
41162 bytes (41 kB, 40 KiB) copied, 0,0939608 s, 438 kB/s

Tungod kay ang imahe gi-compress gamit ang LZMA, kinahanglan naton nga i-decompress kini:

$ unlzma u-boot.bin.lzma

Karon kami adunay usa ka imahe sa U-Boot:

$ ls -l u-boot.bin
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 97476 Fev  5 08:48 u-boot.bin

Giunsa ang pagpangita sa default nga kantidad alang sa bootargs?

$ strings u-boot.bin | grep bootargs
bootargs
bootargs=console=ttyS0,115200 board=AP152 rootfstype=squashfs init=/etc/preinit mtdparts=spi0.0:128k(factory-uboot),192k(u-boot),64k(ART),1536k(uImage),14464k@0x1e0000(rootfs) mem=128M

U-Boot Environment Variable bootargs gigamit sa pagpasa sa mga parameter sa Linux kernel. Ug gikan sa ibabaw, kita adunay mas maayo nga pagsabot sa flash memory sa device.

Giunsa ang pagkuha sa imahe sa kernel sa Linux?

$ dd if=archer-c7.bin of=uImage bs=1 skip=78448 count=1088572
1088572+0 records in
1088572+0 records out
1088572 bytes (1,1 MB, 1,0 MiB) copied, 1,68628 s, 646 kB/s

Atong masusi nga ang imahe malampuson nga nakuha gamit ang command file:

$ file uImage
uImage: u-boot legacy uImage, MIPS OpenWrt Linux-3.3.8, Linux/MIPS, Multi-File Image (lzma), 1088500 bytes, Fri Jul 26 07:46:14 2019, Load Address: 0x80060000, Entry Point: 0x80060000, Header CRC: 0x78A267FF, Data CRC: 0xBB9D4F94

Ang format sa uImage file usa ka imahe sa kernel sa Linux nga adunay dugang nga header. Atong tangtangon kini nga header aron makuha ang katapusang imahe sa kernel sa Linux:

$ dd if=uImage of=Image.lzma bs=1 skip=72
1088500+0 records in
1088500+0 records out
1088500 bytes (1,1 MB, 1,0 MiB) copied, 1,65603 s, 657 kB/s

Ang imahe gi-compress, busa atong ablihan kini:

$ unlzma Image.lzma

Karon kami adunay usa ka imahe sa kernel sa Linux:

$ ls -la Image
-rw-rw-r-- 1 sprado sprado 3164228 Fev  5 10:51 Image

Unsa ang atong mahimo sa kernel nga imahe? Mahimo namon, pananglitan, maghimo usa ka string nga pagpangita sa imahe ug makit-an ang bersyon sa Linux kernel ug mahibal-an ang bahin sa palibot nga gigamit sa paghimo sa kernel:

$ strings Image | grep "Linux version"
Linux version 3.3.8 (leo@leo-MS-7529) (gcc version 4.6.3 20120201 (prerelease) (Linaro GCC 4.6-2012.02) ) #1 Mon May 20 18:53:02 CST 2019

Bisan kung ang firmware gipagawas kaniadtong miaging tuig (2019), samtang gisulat nako kini nga artikulo naggamit kini usa ka karaan nga bersyon sa Linux kernel (3.3.8) nga gipagawas kaniadtong 2012, nga giipon sa usa ka karaan nga bersyon sa GCC (4.6) usab sukad sa 2012. !
(approx. transl. nagsalig ka pa ba sa imong mga router sa opisina ug sa balay?)

Uban sa kapilian --opcodes mahimo usab natong gamiton ang binwalk sa pagpangita sa mga instruksyon sa makina ug pagtino sa arkitektura sa processor sa hulagway:

$ binwalk --opcodes Image
DECIMAL       HEXADECIMAL     DESCRIPTION
--------------------------------------------------------------------------------
2400          0x960           MIPS instructions, function epilogue
2572          0xA0C           MIPS instructions, function epilogue
2828          0xB0C           MIPS instructions, function epilogue

Unsa ang mahitungod sa root file system? Imbis nga mano-mano ang pagkuha sa imahe, gamiton naton ang kapilian binwalk --extract:

$ binwalk --extract --quiet archer-c7.bin

Ang kompleto nga root filesystem makuha sa usa ka subdirectory:

$ cd _archer-c7.bin.extracted/squashfs-root/

$ ls
bin  dev  etc  lib  mnt  overlay  proc  rom  root  sbin  sys  tmp  usr  var  www

$ cat etc/banner
     MM           NM                    MMMMMMM          M       M
   $MMMMM        MMMMM                MMMMMMMMMMM      MMM     MMM
  MMMMMMMM     MM MMMMM.              MMMMM:MMMMMM:   MMMM   MMMMM
MMMM= MMMMMM  MMM   MMMM       MMMMM   MMMM  MMMMMM   MMMM  MMMMM'
MMMM=  MMMMM MMMM    MM       MMMMM    MMMM    MMMM   MMMMNMMMMM
MMMM=   MMMM  MMMMM          MMMMM     MMMM    MMMM   MMMMMMMM
MMMM=   MMMM   MMMMMM       MMMMM      MMMM    MMMM   MMMMMMMMM
MMMM=   MMMM     MMMMM,    NMMMMMMMM   MMMM    MMMM   MMMMMMMMMMM
MMMM=   MMMM      MMMMMM   MMMMMMMM    MMMM    MMMM   MMMM  MMMMMM
MMMM=   MMMM   MM    MMMM    MMMM      MMMM    MMMM   MMMM    MMMM
MMMM$ ,MMMMM  MMMMM  MMMM    MMM       MMMM   MMMMM   MMMM    MMMM
  MMMMMMM:      MMMMMMM     M         MMMMMMMMMMMM  MMMMMMM MMMMMMM
    MMMMMM       MMMMN     M           MMMMMMMMM      MMMM    MMMM
     MMMM          M                    MMMMMMM        M       M
       M
 ---------------------------------------------------------------
   For those about to rock... (%C, %R)
 ---------------------------------------------------------------

Karon mahimo na naton ang daghang lainlaing mga butang.

Makapangita mi sa mga configuration file, password hash, cryptographic key ug digital certificates. Mahimo natong analisahon ang binary nga mga file alang sa troubleshooting ug mga kahuyang.

Uban sa tabang sa qemu ΠΈ chroot mahimo pa gani natong padaganon (emulate) ang usa ka executable gikan sa imahe:

$ ls
bin  dev  etc  lib  mnt  overlay  proc  rom  root  sbin  sys  tmp  usr  var  www

$ cp /usr/bin/qemu-mips-static .

$ sudo chroot . ./qemu-mips-static bin/busybox
BusyBox v1.19.4 (2019-05-20 18:13:49 CST) multi-call binary.
Copyright (C) 1998-2011 Erik Andersen, Rob Landley, Denys Vlasenko
and others. Licensed under GPLv2.
See source distribution for full notice.

Usage: busybox [function] [arguments]...
   or: busybox --list[-full]
   or: function [arguments]...

    BusyBox is a multi-call binary that combines many common Unix
    utilities into a single executable.  Most people will create a
    link to busybox for each function they wish to use and BusyBox
    will act like whatever it was invoked as.

Currently defined functions:
    [, [[, addgroup, adduser, arping, ash, awk, basename, cat, chgrp, chmod, chown, chroot, clear, cmp, cp, crond, crontab, cut, date, dd, delgroup, deluser, dirname, dmesg, echo, egrep, env, expr, false,
    fgrep, find, free, fsync, grep, gunzip, gzip, halt, head, hexdump, hostid, id, ifconfig, init, insmod, kill, killall, klogd, ln, lock, logger, ls, lsmod, mac_addr, md5sum, mkdir, mkfifo, mknod, mktemp,
    mount, mv, nice, passwd, pgrep, pidof, ping, ping6, pivot_root, poweroff, printf, ps, pwd, readlink, reboot, reset, rm, rmdir, rmmod, route, sed, seq, sh, sleep, sort, start-stop-daemon, strings,
    switch_root, sync, sysctl, tail, tar, tee, telnet, test, tftp, time, top, touch, tr, traceroute, true, udhcpc, umount, uname, uniq, uptime, vconfig, vi, watchdog, wc, wget, which, xargs, yes, zcat

Nindot! Apan palihug timan-i nga ang BusyBox nga bersyon kay 1.19.4. Kini usa ka karaan nga bersyon sa BusyBox, gipagawas kaniadtong Abril 2012.

Mao nga ang TP-Link nagpagawas usa ka imahe sa firmware sa 2019 gamit ang software (GCC toolchain, kernel, BusyBox, ug uban pa) gikan sa 2012!

Karon nasabtan na ba nimo kung nganong kanunay nakong i-install ang OpenWRT sa akong mga router?

Dili lang kana

Ang Binwalk makahimo usab sa pag-analisar sa entropy, pag-imprinta sa hilaw nga datos sa entropy, ug pagmugna og mga entropy graph. Kasagaran, mas dako nga entropy ang maobserbahan kung ang mga byte sa imahe random. Mahimong magpasabot kini nga ang hulagway adunay sulod nga naka-encrypt, gi-compress, o na-obfuscate nga file. Hardcore encryption key? Ngano dili.

Reverse engineering usa ka home router nga adunay binwalk. Nagsalig ka ba sa software sa imong router?

Mahimo usab naton gamiton ang parameter --raw para mangita ug custom nga hilaw nga byte nga han-ay sa usa ka hulagway o parameter --hexdump sa paghimo sa usa ka hex dump pagtandi sa duha o labaw pa nga input files.

Pasadya nga mga pirma mahimong idugang sa binwalk pinaagi sa usa ka custom signature file nga gitakda sa command line gamit ang parameter --magic, o pinaagi sa pagdugang niini sa direktoryo $ HOME / .config / binwalk / magic.

Makita nimo ang dugang nga impormasyon bahin sa binwalk sa opisyal nga dokumentasyon.

extension sa binwalk

Adunay API binwalk, giimplementar isip Python module nga mahimong gamiton sa bisan unsang Python script aron maprograma ang paghimo sa binwalk scan, ug ang binwalk command line utility mahimong halos bug-os nga madoble sa duha lang ka linya sa Python code!

import binwalk
binwalk.scan()

Gamit ang Python API mahimo ka usab makahimo Mga plugin sa Python sa pag-configure ug pagpalapad sa binwalk.

Adunay usab IDA plugin ug cloud version Binwalk Pro.

Busa nganong dili nimo i-download ang imahe sa firmware gikan sa Internet ug sulayan ang binwalk? Gisaad ko nga malingaw ka kaayo :)

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment